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Zink-Bleisuperoxyd-Element mit einer Elektrolytflüssigkeit.
Die in mehreren Beziehungen vorteilhafte galvanische Zusammenstellung Bleisuper- oxyd-Zink hat bekanntlich hauptsächlich aus dem Grunde bisher eine grössere praktische Anwendung nicht erlangen können, weil sich das Zink in den ruhepausen des Elementes unausgssnutxt auflöste. Das Element war daher für Dauerbetrieb bisher ungeeignet.
Der unausgenutzte Zinkverbrauch hat aber auch in elektrischer Beziehung nachteilige Wirkungen. Indem sich nämlich bei der Stromlieferung mehr Zink auflöst, als der ent- nommenen Energie entspricht, wird die Leistungsfähigkeit des Elementes insofern herab- gedrückt, als sich so der ursprüngliche Elektrolyt, die verdünnte Schwefelsäure, in Zink-
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verhindern gesucht. Wie aber die Erfahrung lehrt, genügt eine kleine, nicht ganz sorgfältig amalgamierte Stelle, dass die Zinkelektrode an dieser Stelle angefressen und von da
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Durch sehr sorgfältige Amalgamierung kann man eine Zinkelektrode allerdings für mehrer Tage säurebeständig machen.
Dies gilt jedoch nur unter der Voraussetzung, dass in dieser Zeit kein Strom aus dem Element entnommen wird. Geschieht dies, so entstehen
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entnahme gerade so viel Zink in Lösung gehen lassen, als der entnommenen Elektrizitätsmenge entspricht. Selbst wenn eine solche Elektrode längere Zeit unbenutzt in der Säure stehen bleibt, lösen sich innerhalb acht Tagen im Mittel nur etwa 0'. 830/0' in 14 Tagen etwa 1@1%. Das sind Gewichtsmengen, welche für die Praxis ohne Belang sind.
Zugleich erzielt man bei Anwendung der Legierung an Stelle des gewöhnlichen Zinkes eine Erhöhung der Kapazität um ungefähr 30%, da derElektrolyt sich weniger schnell in Zinksulfat verwandelt.
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zu verwenden, welche ül ; rwiegend, d. h. etwa 900/0 Zink und geringe Zusätze von englischem Zinn, BW und Quecksilber enthält.
Die Anwendung einer derartigen Legierung ist bereits für galvanische Elemente mit zwei Flüssigkeiten in Vorschlag gebracht worden. (Vgl. die deutsche Patentschrift Nr. 37933 der Klasse 21). Indessen ist hier die Verwendung der Legierung von geringerer Bedeutung, da derartige Elemente nur für die Dauer weniger Stunden zusammengesetzt werden, so dass der ungenutzte Zinkverbrauch weniger ins Gewicht fallen würde. Überdies würde die unvermeidliche Diffusion der die positive Polelektrode umgebenden starken Säure, die die Platten der negativen Pololektrode zerstören würde, auch bei Verwendung der genannten Legierung ein längeres Stehenlassen der Elemente im gebraucbfertigen Zustande nicht gestatten. Jenes Element ist daher für einige Wochen hindurch andauernden Betrieb nicht verwendbar.
Dagegen wird durch Anwendung dieser Zinklegierung in der galvanischen Kombination Bleisuperoxyd-Zink mit Schwefelsäure als Elektrolyt eine elektrische Stromquelle geschaffen, welche für Starkstromzwecke grössere Energiemengen in langen Zeiträumen zu liefern vermag, wie dies bisher nur mittels des gewöhnlichen Bleisammlers möglich war.
Allerdings sind auch schon für Einflüssigkeitselemente ähnliche Legierungen benutzt worden. So werden z. B. in der britischen Patentschrift Ni. 22955 vom Jahre 1893 verschiedene Legierungen angegeben, weiche jedoch mit derjenigen der Anmeldung nicht zu vergleichen sind. In einer derselben fehlt z. n. das für die Säurebeständigkeit wichtigste Metall, das Queclisilber. Bei allen wird Aluminium als Zusatz genannt ; dieses wirkt aber der Säurebeständigkeit entgegen. Wird eine solche Legierung, wie in der Patentschrift empfohlen, amalgamiert, so bewirkt das hiebei entstehende Aluminiumamalgam, dass die Elektrode bereits von gewöhnlichem Wasser angegriffen wird.
Ferner wird eine Legierung vorgeschlagen, welche Eisen enthält. Versuche haben ergeben, dass selbst Spuren von Eisen vom Bleisuperoxyd-Zinksammler ferngehalten werden müssen, weil die Gegenwart dieses Metalles Veranlassung zu einem schwammigen Zinkniederschlag gibt.
Weiterhin beschreibt die amerikanische Patentschrift Nr. 370134 ein Verfahren, nach
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Zinkamalgam einen bestimmten Gehalt an Quecksilber zn erteilen. Geradezu gefährlich wird jedoch dieses Verfahren der elektrolytischen Erzengung der Legierung durch die bei einer ungleichmässigen Auflösung des Zinkniederschlages entstehende örtliche Wirkung, indem, falls sich der Zinkniederschlag an einer Stelle des Uteiträgers schneller auflöst als an einer anderen, der Bleikern unmittelbar der Einwirkung der Säure ausgesetzt wird. In diesem Fall tritt zu dem gewöhnlichen Vorgang an der Zinkelektrode noch die Wirkung dos so gebildeten örtlichen Elementes Bleisuperoxyd-Schwefelsäure-Zink hinzu, welches eine starke Selbstentladung bewirkt.
Aus diesem Grunde ist die in der amerikanischen Patentschrift angegebene Methode der elektrolytischen Erzeugung der Legierung zu verwerfen.
Von diesen Nachteilen frei ist die hier vorgeschlagene Zinklegierung, welche mechanisch hergestellt wird, bis zum letzten Itest säurebeständig ist und zu örtlicher Wirkung keine Veranlassung gibt, indem der Gehalt der Elektrode an dem, lediglich der Amalgamierung wegen vorhandenen, Htei filr eine örtliche Wirkung und daraus folgende Selbstentladung
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Zinc-lead superoxide element with an electrolyte liquid.
It is well known that the galvanic combination of lead superoxide-zinc, which is advantageous in several respects, has so far not been able to achieve greater practical application, mainly for the reason that the zinc dissolved inexorably during the pauses in the element. The element was therefore unsuitable for continuous operation up to now.
The unused zinc consumption also has negative effects in electrical terms. Since more zinc dissolves during the delivery of electricity than corresponds to the energy drawn, the efficiency of the element is reduced insofar as the original electrolyte, the diluted sulfuric acid, is converted into zinc
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wanted to prevent. However, as experience shows, a small, not very carefully amalgamated area is sufficient for the zinc electrode to be eaten away at this point and from there
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However, through very careful amalgamation, a zinc electrode can be made acid-resistant for several days.
However, this only applies provided that no current is drawn from the element during this time. When this happens, arise
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withdrawal allow just as much zinc to go into solution as corresponds to the amount of electricity withdrawn. Even if such an electrode remains unused in the acid for a long time, on average only about 0% dissolve within eight days. 830/0 'in 14 days about 1 @ 1%. These are amounts of weight that are irrelevant in practice.
At the same time, when the alloy is used instead of ordinary zinc, the capacity is increased by approximately 30%, since the electrolyte is less rapidly transformed into zinc sulphate.
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to use which ül; predominantly, d. H. contains about 900/0 zinc and small additions of English tin, BW and mercury.
The use of such an alloy has already been proposed for galvanic elements with two liquids. (See German Patent No. 37933 Class 21). However, the use of the alloy is of less importance here, since such elements are only put together for a period of a few hours, so that the unused zinc consumption would be less significant. In addition, the inevitable diffusion of the strong acid surrounding the positive pole electrode, which would destroy the plates of the negative pole electrode, would not allow the elements to stand for a longer period in the ready-to-use state, even if the said alloy was used. That element can therefore not be used for several weeks of continuous operation.
On the other hand, by using this zinc alloy in the galvanic combination of lead superoxide-zinc with sulfuric acid as the electrolyte, an electrical power source is created which is capable of delivering larger amounts of energy over long periods of time, as was previously only possible with the usual lead collector.
However, similar alloys have also been used for single-fluid elements. So z. B. in British patent Ni. 22955 from 1893 specified different alloys, which, however, cannot be compared with that of the application. In one of the same z. n. the most important metal for acid resistance, Quecli silver. All of them mention aluminum as an additive; but this counteracts the acid resistance. If such an alloy is amalgamated, as recommended in the patent, the resulting aluminum amalgam causes the electrode to be attacked by ordinary water.
An alloy containing iron is also proposed. Experiments have shown that even traces of iron must be kept away from the lead peroxide zinc collector, because the presence of this metal gives rise to a spongy zinc deposit.
Furthermore, the American patent specification No. 370134 describes a method according to
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Zinc amalgam give a certain content of mercury zn. However, this process of electrolytic production of the alloy becomes downright dangerous due to the local effect resulting from an uneven dissolution of the zinc precipitate, in that if the zinc precipitate dissolves more quickly at one point on the device carrier than at another, the lead core is directly exposed to the action of the acid . In this case, in addition to the usual process on the zinc electrode, there is also the effect of the local element lead peroxide-sulfuric acid-zinc, which causes a strong self-discharge.
For this reason, the method of electrolytic production of the alloy given in the American patent must be discarded.
The zinc alloy proposed here, which is produced mechanically, is acid-resistant up to the last test and does not give rise to local effects, is free of these disadvantages, since the content of the electrode in the amount present only because of the amalgamation is responsible for a local effect and from it following self-discharge
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